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紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行確檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)?；?、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用?；诖耍磥砜梢詫⒆媳程炜麘?yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。

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ECSIS        溫度傳感器            TEP11X121814
TECSIS        備件            P3276B128674
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TECSIS        壓力表            P3961B086001
TECSIS        稱重銷            53011430001
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TECSIS        壓力傳感器            TYPE P3297B121020 0-5Bar
TECSIS        壓力傳感器            E35020031     P3326B084001
TECSIS        傳感器            3326 250bar G1/4
TECSIS        壓力傳感器            E35020035      P3326B086001
TECSIS        備件            S2410B086103
TECSIS        力傳感器            F23011430007
TECSIS        傳感器            3326 400bar G1/4
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TECSIS        溫度變送器            TEP11X121814  0-100℃ 4-20mA
TECSIS        壓力變送器            TYPE3296.074.001S#46332420-6bar升級P3297B074001
TECSIS        溫度傳感器            TEP11X221302 4-20mA 0-100℃ 1=UB+/S+ 2=0V/S
TECSIS        備件            P3251B073001
TECSIS        傳感器            F
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TECSIS        壓力傳感器            F53011430018  0-20KN  4-20MA 10-30VDC  TECSIS
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TECSIS        安全模塊            EGS80X002001
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TECSIS        壓力變送器            3376.128.074
TECSIS        備件             P3961B086001
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TEC-SOL        傾角儀            PHT15  TA/TS   +-15° 兩線制4-20MA
TECSYSTEM        勵磁變溫度表            T935FOA-AN
TECUMSEH        備件            TFH4518Y CAE0001056
TEE        電機(jī)            QS FA90S4A-40H
TEKA        備件            100357 Filterkassette H13, Filterfläche : 14m² Abm: 610 x 610 x 186 mm (+2*6 Dichtung)
TEKAWE        備件            scs5000ccm   SN:07101180
TEKAWE        流量控制閥            SCS1250ccm
TEKAWE        備件            1.41 06 00.1   0112109
TEKEL        編碼器            TI583AHS.S.2048.11/30.S.K4.15.＝＝.LD2-1130.×542.×514.
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TEKTRONIX        示波器            TBS1052B
CO        光電開關(guān)            LR110AP3815
CO        光電開關(guān)            LT110AP3815
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CO        備件            PA 11 B 301T
CO        傳感器            LR 100L TS58 J
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CO        備件            PA 12 B 003
CO        備件            LT 100L TS38 T3 配2米連接線
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CO        備件            請確認(rèn) LR-110L-AP38-15
CO        控制器            PA 11 B 302

紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行確檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)?；?、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用?；诖?，未來可以將紫背天葵應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。

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紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行確檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)模化、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用?；诖?，未來可以將紫背天葵應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。

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紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行精檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)?；?、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用。基于此，未來可以將紫背天葵應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。

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THK        備件            BF17 整單報(bào)價(jià)

紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行確檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)?；?、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用?；诖耍磥砜梢詫⒆媳程炜麘?yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。

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紫背天葵是井岡山地區(qū)較有名的野菜,是秋海棠科的多年生無莖草本植物。其根莖中含有一般蔬菜所缺乏的維生素K、酶及鈣元素等,營養(yǎng)價(jià)值較高。該文重點(diǎn)介紹了紫背天葵在資源與培育、營養(yǎng)成分與微量元素、營養(yǎng)保健、抗輻射與抗病毒等方面的研究進(jìn)展;希望為紫背天葵的進(jìn)一步研究提供依據(jù),為其在航天食品上的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞紫背天葵;研究進(jìn)展;維生素K;航天食品

紫背天葵（GynurabicolorDC）別名紫背菜、兩色三七草、紅背菜、觀音菜、紅軍菜等，原產(chǎn)于中國溫暖濕潤的南方地區(qū)，是秋海棠科的多年生無莖草本植物。在江西、廣東、海南、福建、四川和一些東南亞地區(qū)等地均有分布，其中生長在井岡山地區(qū)的紫背天葵被當(dāng)?shù)厝朔Q為紅軍菜。紅軍菜是井岡山地區(qū)較有名的野生蔬菜，具有很好的食用價(jià)值和藥用價(jià)值。相關(guān)的藥學(xué)實(shí)驗(yàn)表明[1]，紫背天葵性味甘、涼，具有清熱解毒、活血止血、降血壓、消腫、抗病毒等功效。且富含造血功能的鐵素、維生素A原、黃酮類化合物及酶化劑錳元素等，對兒童、婦女和老人具有較好的保健功能。在我國南方一些地區(qū)更是把紫背天葵作為一種補(bǔ)血的良藥，是產(chǎn)后婦女食用的主要蔬菜之一。近些年，關(guān)于紫背天葵的資源與培育、化學(xué)成分與微量元素、營養(yǎng)與保健、抗輻射及抗病毒研究引起了國內(nèi)外很多學(xué)者的注意，并且做了很多相關(guān)研究，取得了一定的進(jìn)展。

1紫背天葵研究現(xiàn)狀

1.1紫背天葵的物種資源與栽培

為了區(qū)分不同地區(qū)的紫背天葵，國內(nèi)很多學(xué)者對紫背天葵同名異物品種及物種資源進(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查和有關(guān)文獻(xiàn)記載[2]，目前有紫背天葵之稱的藥材品種來源一共有3個(gè)科5個(gè)品種，分別是：①紫背天葵，秋海棠科植物紫背天葵的球莖或全株；②觀音莧，菊科植物紅鳳菜的全草；③紫背天葵草，菊科植物裸莖千里光的全草；④天葵，毛茛科植物天葵的全草或塊根；⑤野海棠，秋海棠科植物無翅果秋海棠的根。通過對井岡山地區(qū)野生紫背天葵的資源進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，紫背天葵屬于典型的陰生性和酸性土植物，其生存對環(huán)境的依賴度較高。人類活動及氣候變化等原因?qū)е乱吧媳程炜麨l臨滅種，因此遷地保育和人工仿野生栽培對緩解紫背天葵野生資源的瀕危十分重要。近些年，我國部分學(xué)者對紫背天葵的人工培育也有深入的研究。陳雄偉等[3]通過對瀕危植物紫背天葵野外定點(diǎn)觀測和引種栽培，運(yùn)用雜交指數(shù)、花粉活力及柱頭可授性、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋試驗(yàn)等方法，對其花部特征、開花動態(tài)及繁育系統(tǒng)進(jìn)行研究。并且結(jié)合去雄、人工套袋和自然授粉坐果率等進(jìn)行判斷，紫背天葵繁育系統(tǒng)是以自交親和為主，與異交并存的混合交配型系統(tǒng)。對生存環(huán)境的專一性依賴及其小居群長期自交的方式可能是導(dǎo)致該物種瀕危的原因之一。研究人員還利用組織培養(yǎng)單因子試驗(yàn)法，以帶有球莖的不定芽為外植體，探討了不同植物生長物質(zhì)與活性炭對鼎湖山紫背天葵組培苗生根和移栽的影響。

1.2紫背天葵的營養(yǎng)成分與微量元素

利用現(xiàn)代的分析檢測技術(shù)可以對紫背天葵中的營養(yǎng)成分和微量元素進(jìn)行確檢測。紫背天葵中所含的營養(yǎng)成分及微量元素比較齊全且豐富。張林和等[4]對食藥兩用植物紫背天葵營養(yǎng)成分和總黃酮進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示紫背天葵的營養(yǎng)成分比較豐富，其中總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)13.03%，必需氨基酸占總氨基酸的44.13%。含人體必需的無機(jī)元素12種，人體必需的微量元素7種。李乃明等[5]就紫背天葵中的化學(xué)成分和皂苷、有機(jī)酸、B族維生素和微量元素進(jìn)行了基礎(chǔ)分析。在此基礎(chǔ)上，呂晴等[6]采用同時(shí)蒸餾萃取裝置提取貴州產(chǎn)紫背天葵的莖葉揮發(fā)油，并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對其成分進(jìn)行分析研究，共分離出51種成分，鑒定出45種化合物。而魯曉翔等[7]從紫背天葵中提取總黃酮，并對提取的總黃酮進(jìn)行抗氧化性測定。發(fā)現(xiàn)提取液對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基有較強(qiáng)的清除作用，清除效果隨提取液濃度的不同而變化，當(dāng)樣品液黃酮質(zhì)量濃度為0.66mg/mL時(shí)，其清除效果好，抑制率達(dá)到91.2%。此外還發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液有一定的抗脂質(zhì)氧化能力。而楊海貴等[8]采用沸水浸泡的方法制備紫背天葵的提取液，用火焰原子吸收法對金屬離子進(jìn)行了定量分析，同時(shí)計(jì)算了相關(guān)金屬離子的浸出率。結(jié)果表明，紫背天葵水浸出液中含有較豐富的鐵、錳、鈉、鎂、鋁和鉀等金屬元素。

1.3紫背天葵的營養(yǎng)與保健

紫背天葵屬于藥食同源的植物，具有很高的營養(yǎng)保健價(jià)值，可涼拌、做湯，也可素炒、葷炒，柔嫩滑爽，風(fēng)味別具一格。在江西井岡山地區(qū)該藥材的使用歷史比較悠久，早期其主要是用于泡茶、泡酒和食用，也有的用于制備紫背天葵干菜，如今的開發(fā)多以飲料保健品和花色掛面為主。段志芳等[9]對紫背天葵中常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行含量測定，并以其為主要原料，配以白砂糖、檸檬酸和蜂蜜等，選擇出適宜的配方和工藝條件，研制出色、香、味俱佳，清涼止渴的天然飲品；寧恩創(chuàng)等[10]則以紫背天葵為主要原料，以桑葉、桔梗、陳皮為輔料，研制出了澄清透明、酸甜爽口并符合健康食品安全標(biāo)準(zhǔn)的紫背天葵復(fù)合保健茶飲料；而崔蕊靜等[11]就以大豆為主要原料，將紫背天葵提取的色素作為添加劑進(jìn)行乳酸發(fā)酵來制備酸豆奶，通過單因素試驗(yàn)，探討紫背天葵色素對酸豆奶發(fā)酵pH、乳酸菌數(shù)、酸豆奶品質(zhì)及保藏性能的影響；除了飲料保健品外，譚小蓉等[12]采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了一套紫背天葵花色掛面研制工藝，將紫背天葵汁糅合到花色掛面中，提高花色掛面的營養(yǎng)價(jià)值。

1.4紫背天葵抗輻射與抗病毒

現(xiàn)代研究表明，水果和蔬菜的攝入量與患心血管疾病、關(guān)節(jié)炎、慢性炎癥、癌癥等慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，其主要原因在于水果和蔬菜中含有豐富的多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)是植物重要的次生代謝產(chǎn)物，是大多數(shù)中藥、水果、蔬菜中的功能性成分，包括酚酸、類黃酮、異黃酮、花青素、單寧、兒茶素和花色苷等。多酚具有多種顯著的生物活性，包括抗氧化、抗輻射、抗病毒、降血糖、降血脂和防止動脈粥樣硬化等功效。紫背天葵提取物中就含有豐富的多酚類物質(zhì)。黃偉剛等[13]通過對雌性大鼠喂服不同濃度紫背天葵提取物后接受輻射的觀察，發(fā)現(xiàn)低濃度給藥組的外周血白細(xì)胞數(shù)明顯升高，血清MDA含量明顯降低，高濃度給藥組的骨髓有核細(xì)胞數(shù)則明顯升高，表明對于電離輻射損傷，使用紫背天葵提取物可以發(fā)揮較好的預(yù)防保護(hù)作用。段志芳等[14]以優(yōu)化的條件從紫背天葵中獲得了紫背天葵天然提取液，采用可見光譜研究了其與牛血清白蛋白（BSA）的相互作用，研究發(fā)現(xiàn)紫背天葵提取液能夠與牛的血清白蛋白結(jié)合，有提高機(jī)體免疫力和抗病毒、抗腫瘤、抗衰老的作用。此外，Teoh等[15]的研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)紫背天葵的提取液對人體結(jié)腸癌細(xì)胞和乳腺細(xì)胞有一定的抑制作用。

2紫背天葵在航天食品上的開發(fā)利用

2.1航天食品

航天食品是供航天員在空間飛行中食用的食品，結(jié)合航天人員在太空的口味和消化吸收能力，以及特殊進(jìn)食方式而研制生產(chǎn)[16]。它要根據(jù)合乎膳食標(biāo)準(zhǔn)的航天食譜制成，其中必須包含足夠和完善的科學(xué)營養(yǎng)，如每天人體所需要的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和醣等，并保證含有鈣、磷、鎂、鉀等主要無機(jī)元素，還要含有鐵、鋅、硒、碘等微量元素，以及兩種脂溶性維生素（維生素A和E）和各種水溶性維生素（維生素B和C等）。

2.2航天營養(yǎng)

航天醫(yī)學(xué)的觀察和研究結(jié)果表明，航天活動會影響航天員的很多生理系統(tǒng)，航天環(huán)境因素還會導(dǎo)致機(jī)體營養(yǎng)和物質(zhì)代謝發(fā)生改變[17]。如在微重力環(huán)境下，航天員極易出現(xiàn)骨鈣流失現(xiàn)象；在飛行期間其攝入的膳食能量只占到推薦量的80%，機(jī)體對維生素D、維生素E和葉酸代謝作用的正常反應(yīng)也會發(fā)生改變；航天員在著陸后，其尿液中的鎂和磷元素濃度要比發(fā)射前低45%[18]。此外，航天員在飛行期間其血清中的維生素K的濃度相較飛行前降低42%，維生素K水平的下降意味著航天員骨健康的下降[19]。維生素K具有兩大生理功能：一是促進(jìn)血液凝固，所以維生素K也稱為凝血維生素；二是維生素K還參與人體的骨骼代謝。此前有研究表明，機(jī)體維生素K參與人體蛋白質(zhì)中羧基谷氨酸（GLA）的合成，如骨鈣素和GLA蛋白質(zhì)。在通過對不同健康人群進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，維生素K對人體骨鈣流失具有顯著的抑制作用。膳食維生素K低消耗與骨折風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，且與低骨質(zhì)或骨質(zhì)流失增加有關(guān)[20]。所以維生素K的攝入量與航天員在飛行期間的營養(yǎng)息息相關(guān)。

2.3紫背天葵在航天食品上的應(yīng)用

近年來，我國航天事業(yè)迅速發(fā)展，航天食品也逐漸朝著生產(chǎn)規(guī)模化、品種多樣化、食用民用化方向發(fā)展。為了將紫背天葵能夠很好地應(yīng)用在航天食品上，南昌理工學(xué)院對井岡山地區(qū)培育的鮮紫背天葵的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定，分析數(shù)據(jù)如表1所示。從表1中可以看出，井岡山地區(qū)的紫背天葵中含有大量的Ca元素及維生素K（其中每千克紫背天葵中含有Ca元素17108.08mg；每百克紫背天葵中含維生素K437.14μg），維生素K可以參與骨骼代謝，促進(jìn)人體對Ca元素的吸收，防止骨髓鈣流失，并且還含有其他人體所必須的各種礦物質(zhì)和微量元素，這是其他蔬菜所不能比擬的。因此將紫背天葵開發(fā)成航天食品可以緩解太空中的宇航員補(bǔ)鈣和骨骼流失等問題。同時(shí)，經(jīng)常攝入含有豐富維生素K和鈣元素的紫背天葵的老年人、兒童和婦女能有效降低骨折的危險(xiǎn)性，這就對紫背天葵開發(fā)應(yīng)用成更加民用化的航天食品提供了一個(gè)良好的思路。

3結(jié)語與展望

從現(xiàn)有的資料來看，紫背天葵的研究工作方興未艾。有關(guān)制藥、藥理作用及臨床應(yīng)用方面的知識還知之甚少，有待于學(xué)者對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。紫背天葵資源豐富，且含有多種微量元素和維生素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，未來可以開發(fā)出各種式樣的保健原料、抗癌食品、航天食品等。此外紫背天葵還具有廣闊的藥理作用，其中含有的黃酮和多酚類物質(zhì)具有很好的抗氧化和消除自由基效果，從而達(dá)到延緩衰老的作用?；诖?，未來可以將紫背天葵應(yīng)用在醫(yī)藥領(lǐng)域方面，以此顯示出它的藥用價(jià)值。